CZ22513U1 - Bariérová textilie - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká bariérových textilií s obsahem nejméně jedné nanovlákenné vrstvy, sloužící jako bariéra proti prostupu mikroorganismů, alergenů a prachových částic, případně také tekutin.

Dosavadní stav techniky

Využití různých textilních materiálů jako bariér proti průniku bakterií, prachových částic a alergenů, případně tekutin je všeobecně známé. Nej častěji se jedná o tkaniny nebo netkané textilie typu meltblown nebo spunbond.

V US patentu 6277770 a EP patentu 1190652 je popsáno využití mikrovlákenné tkaniny, která díky své hustotě nepropouští alergeny z lůžkovin do obytného prostoru. US patent 5321861 popisuje mikroporézní materiál, určený k výrobě lůžkovin, který slouží jako potahová tkanina. Netkané textilie k výrobě lůžkovin a nábytkových potahů jsou rovněž popisovány v dokumentu EP 0600459. Dokument DE 4231010 popisuje textilie s obsahem akaricidů, určené pro úklid domácnosti.

Díky schopnosti vytvářet bariéru mohou být tyto materiály používány v oblasti zdravotnictví, pro domácí použití nebo v segmentu hotelového ubytování. Stávající materiály, kteréjsou v současné době používány jako bariérové textilie, mají různé struktury (převážně tkaniny a netkané textilie z mikro vláken) a materiálové složení (bavlna, směsi bavlny v případě textilií a polypropylen a polyester v případě netkaných textilií). Jejich nevýhodou je, že nejsou schopny zajistit maximální možnou ochranu, případně ji zajišťují s vysokými materiálovými náklady nebo na úkor fyziologického komfortu uživatelů. Příkladem mohou být tkaniny používané jako bariéry proti prostupu alergenů z lůžkovin. Tkané materiály zachytí přibližně 95 % alergenů, jejich výroba je ale materiálově i technologicky náročná, což ovlivňuje výslednou cenu materiálu i produktů. Dalším příkladem jsou bariérové materiály proti průniku kapalin. Jedinou ochranou lůžka, která zabrání průniku kapalin je koženkový nebo plastový potah lůžka. Takový potah je však neprodyšný a tedy neposkytuje uživateli dostatečný fyziologický komfort v situaci, kdy je například pacient odkázán na celodenní pobyt na lůžku. Neprodyšnost materiálu v kombinaci se špatným polohováním může způsobit oděrky a dekubity na těle pacienta.

Využití nanovlákenné vrstvy pro bariérové textilie je již také popsáno např. v dokumentu WO 2004026055, kde tato textilie je určena pro výrobu operačních chirurgických plášťů a operačního krytí. Je vyrobena z netkaného textilu a je pro zlepšení bariérových vlastností materiálu pokryta nanovlákny, kde nanovlákenná vrstva je z termoplastických polymerů. Využití termoplastického polymeruje výhodné pro zajištění adheze nanovlákenné vrstvy k nosnému materiálu.

Podstata technického řešení

Předmětem tohoto technického řešení je bariérová textilie s nanovlákennou vrstvou pro mechanický záchyt organické hmoty. Podstata technického řešení spočívá v tom, že bariérová textilie je tvořena sendvičem, obsahujícím nosný materiál z netkané textilie typu spunbond o plošné hmotnosti 15 až 50 g/m², na kterém je uspořádána alespoň jedna nanovlákenná vrstva, vybraná ze skupiny zahrnující hydrofilní polymer, hydrofobní polymer nebo v případě dvou vrstev zahrnující kombinaci hydrofilního polymeru v jedné vrstvě a hydrofobní ho polymeru ve druhé vrstvě, kde nanovlákenná vrstva je opatřena ochrannou krycí vrstvou, a kde jednotlivé vrstvy sendviče jsou vzájemně propojeny, a kde nanovlákenná vrstva, vytvářející bariéru proti průniku alergenů, produkovaných prachovými roztoči, materiálem povlaku matrací, polštářů, ložního povlečení nebo bytového textilu, je tvořena organickým polymemím materiálem o plošné hmotnosti 0,05 až 0,3 g/m² a tloušťce v rozsahu od 90 do 150 nm, přičemž krycí vrstva je vybrána ze skupiny, zahrnující netkanou textilii typu spunbond, typu meltblown, tkaninu z bavlny a/nebo směsi bavlny a

- 1 CZ 22513 Ul polyesteru. Plošná hmotnost nanovlákenné vrstvy může s výhodou být v rozsahu od 0,1 až 0,15 g/m² a její tloušťka v oblasti 100 nm.

Nosným materiálem je s výhodou netkaná textilie typu spunbond, nanovlákenná vrstva může být z hydro li lni ho polymeru PA6 ze skupiny polyamidů. Nanovlákenná vrstva může rovněž zahrnovat přídavek akaricidů.

Výhodou oproti současnému stavuje zejména zvýšení účinnosti mechanického záchytu organické hmoty a současně nižší pořizovací náklady bariérové textilie.

Důvodem přítomnosti dvou nanovlákenných vrstev ve struktuře sendviče bariérové textilie mohou být odlišné fyzikální vlastnosti použitých polymerů (hydrofobicita resp. hydrofilicita), případně dosažení různé porozity vrstev ze stejných polymerů, obsah biologicky aktivního aditiva pouze na jedné straně nanovlákenné vrstvy.

V dalším provedení tohoto technického řešení je bariérová textilie s nanovlákennou vrstvou pro mechanický záchyt organické hmoty tvořena sendvičem, obsahujícím nosný materiál z netkané textilie typu spunbond o plošné hmotnosti 15 až 50 g/m², na kterém je uspořádána k němu upevněná alespoň jedna nanovlákenná vrstva, vytvářející bariéru proti průniku mikroorganismů, zahrnujících bakterie a viry, materiálem chirurgických plášťů, roušek, krytí nebo biologických filtrů, kde tato nanovlákenná vrstva je tvořena organickým hydrofobním polymemím materiálem z polyuretanu nebo fluorpolymeru PVDF, případně jejich kopolymeru, o plošné hmotnosti 0,05 až 0,2 g/m² a tloušťce v rozsahu od 100 do 250 nm. Plošná hmotnost nanovlákenné vrstvy může s výhodou být 0,1 až 0,15 g/m² a její tloušťka je v oblasti 170 nm. Nanovlákenná vrstva může zahrnovat přídavek antimikrobiální látky.

V opět dalším provedení technického řešení je bariérová textilie s nanovlákennou vrstvou proti průniku fyziologických tekutin, například vody, krve nebo moči, tvořena sendvičem, obsahujícím nosný materiál z netkané textilie typu spunbond o plošné hmotnosti 15 až 50 g/m², na kterém je uspořádána k němu upevněná alespoň jedna nanovlákenná vrstva z hydrofobního polymeru z polyuretanu nebo fluorpolymeru PVDF, případně jejich kopolymeru, o plošné hmotnosti 2 až 10 g/m² a tloušťce 100 až 250 nm. Tloušťka nanovlákenné vrstvy je s výhodou v oblasti 150 nm.

Výhodou využití nanovlákenné vrstvy nebo vrstev podle tohoto technického řešení je zejména nižší materiálová náročnost, bariéru tvoří nanovlákenná vrstva nebo vrstvy o velmi nízké celkové plošné hmotnosti. Přitom tato vrstva umožňuje zvýšený záchyt až 99,9 % mikroorganismů, alergenů a zajišťuje odolnost proti prostupu kapalin.

Přehled obrázků na výkresech

Na obr. 1 je netkaná textilie vyrobená technologií spunbond a na obr. 2 je netkaná textilie vyrobená technologií meltblown.

Příklady provedení technického řešení

Bariérová textilie podle tohoto technického řešení je založena na využití nanovlákenné vrstvy. Tato vrstva díky své struktuře poskytuje dostatečné bariérové vlastnosti, založené na mechanickém záchytu mikroorganismů (bakterií a virů), dále alergenů produkovaných prachovými roztoči (jejich exkrementy) a rovněž molekul fyziologických tekutin (voda, moč, krev), a to i ve velmi tenkých vrstvách. Schopnost takového mechanického záchytu závisí na velikosti pórů v nanovlákenné vrstvě a na smáčivosti povrchu nanovlákenné vrstvy. Velikost pórů je odvislá od průměrů nanovláken ve vrstvě a tloušťky vrstvy. Smáčivost povrchu souvisí s volbou materiálu (polymeru) a povrchovým napětím polymemí nanovlákenné vrstvy.

Aby byla zajištěna mechanická soudržnost materiálu nanovlákenné vrstvy, následná zpracovatelnost bariérových textilií do finálního produktu a v neposlední řadě i životnost produktů z nich vyrobených, má bariérová textilie podle tohoto technického řešení podobu tří až čtyrvrstvého sendviče, kde obě vnější vrstvy (nosič nanovlákenné vrstvy a krycí vrstva) jsou z klasických textilních materiálů (tkanina, netkaný textil typu spunbond, netkaný textil typu meltblown, kombi-2CZ 22513 Ul nace netkaných materiálů typu spunbond/meltblown) a vnitřní vrstva nebo obě vnitřní vrstvy jsou z nanovlákenného materiálu.

Výhodou využití nanovlákenné vrstvy nebo vrstev je nižší materiálová náročnost, bariéru tvoří nanovlákenná vrstva nebo vrstvy o celkové plošné hmotnosti 0,05 až 3,0 g/m². Přitom tato vrstva umožňuje záchyt 99,9 % mikroorganismů, alergenů a zajišťuje odolnost proti prostupu kapalin.

Materiál použitý na vnější vrstvy je vybírán pro jednotlivé aplikace s ohledem na požadované užitné vlastnosti výchozího sendviče a s ohledem na celkové pořizovací náklady výsledného materiálu. Nákladově nej ekonomičtější variantou složení sendviče je kombinace netkaná textilie typu spunbond (nosič nanovlákenné vrstvy) - nanovlákenná vrstva - netkaná textilie typu spunbond (krycí vrstva), která může být využita pro operační oděvy a operační krytí ve zdravotnictví, ale také pro potahy na matrace odolné proti průniku vody a umožňující záchyt alergenů, přičemž s výhodou lze v jednom produktu docílit obou těchto vlastností. Pro potahy na matrace a lůžkoviny lze ale využít sendvič obsahující z jedné vnější strany tkaninu (vnější krycí vrstva potahu) z druhé vnější strany netkaný textil typu spunbond (vnitřní strana potahu, tvořící nosič nanovlákenné vrstvy). Touto kombinací lze dosáhnout stejných bariérových vlastností (záchyt alergenů, odolnost proti prostupu tekutin) ale výsledný produkt bude mít na omak parametry klasického textilu, užívaného pro bytové účely, a ne charakter technické textilie, kterou je samotný spunbond nebo meltblown.

Tkaniny mohou být s ohledem na účel použití vyrobeny klasickými technologiemi tkaní z bavlny nebo ze směsí bavlna - polyester, případně z polyakrylonitrilu a jeho směsí, apod. Struktura tkaniny může být dle typu vazby plátnová, atlasová, případně žakárová, výsledná plošná hmotnost tkaniny se může pohybovat od 30 g/m² až po 200 g/m². I vyšší plošné hmotnosti jsou přípustné, pouze jsou materiálově předimenzované a tedy neekonomické.

Podstata výroby netkaných textilií technologií spunbond (Obr. 1) spočívá v přímém zvlákňování polymemích granulátů na nekonečná vlákna (filamenty), která následně vytvářejí plošnou netkanou textilii. Odpadá tak pro ostatní textilní útvary charakteristická prvotní výroba vláken a jejich konverze na plošný útvar až v dalším kroku. K výrobě tohoto typu netkaných textilií se používá polypropylen - mono vlákna, nebo kombinaci polypropylenu a polyethylenu - bikomponentní vlákna. Rozsah plošných hmotností netkaných materiálů je 10 až 100 g/m².

Netkané textilie vyrobené technologií meltblown (Obr. 2) se vyrábějí z taveniny polymeru protlačováním tryskami, kde se účinkem proudícího vzduchu tvoří z polymerní taveniny velmi jemná vlákna. K výrobě tohoto typu netkaných textilií se používá polypropylen nebo polyester.

Bariérové textilie s obsahem nanovláken podle tohoto technického řešení, které jsou určeny pro zdravotnictví, vytvářejí bariéru proti prostupu mikroorganizmů z vnějšího prostředí do rány pri provádění chirurgického zákroku ve zdravotnickém zařízení. Mají schopnost zachytit 99,9% mikroorganismů v ovzduší, při zachování dobré prodyšnosti materiálu a nízké materiálové spotřeby. Tyto textilie slouží pro oblečení operačního personálu a pro operační krytí. Dále mohou být tyto materiály použity pro polní nemocnice jako textilie oddělující operační prostor od okolního prostředí. Kontaminace operační rány bakteriemi z vnějšího prostředí (obecně nozokomiální nákaza) je častou pooperační komplikací pri rekonvalescenci pacientů po chirurgickém zákroku.

Bariérové textilie s obsahem nanovláken podle tohoto technického řešení, určené jako bariéry proti prostupu alergenů produkovaných prachovými roztoči, mohou být použity pro domácí použití nebo v segmentu hotelového ubytování. Mohou být využity k výrobě ochranných krytů matrací, polštářů, přikrývek, polstrů křesel, židlí, ve kterých se obvykle alergeny produkované prachovými roztoči vyskytují a jsou prakticky neodstranitelné. Ochranný kryt s obsahem nanovlákenné vrstvy uzavře materiál obsahující alergeny a nepropustí je ven. Zároveň neumožní prostup potravy roztočů (šupiny kůže, organické částice) a vlhkosti do matrace, přikrývky, polstru. Pri ztrátě vhodného prostředí a podmínek pro přežití, se roztoči nemnoží a umírají.

Dále mohou být bariérové textilie s obsahem nanovláken podle tohoto technického řešení použity jako bariéry pro prostup tekutin, např. jako ochranný kryt matrace proti prostupu kapalin (fyziologických kapalin - krev, moč, voda) v nemocnicích a při domácí péči o nemocné a děti, před

- 3 CZ 22513 Ul prostupem tekutin (voda, káva, nápoje) v hotelích. Pokud je matrace nebo přikrývka uzavřena v ochranném krytu z bariérové textilie, nedojde k nasáknutí tekutiny do výrobku a tím k jeho poškození, tekutiny stečou po ochranném krytu.

Technické řešení spočívá ve využití velmi tenké nanovlákenné vrstvy (0,03 až 1,0 g/m²) jako bariérové vrstvy pro záchyt bakterií, virů a alergenů, jež jsou produktem prachových roztočů. Záchyt mikroorganismů a alergenů je realizován na principu mechanické filtrace, případně může být účinek podpořen přídavkem bioaktivní látky do nanovlákenné struktury. Tato látka bude aktivně usmrcovat zachycené mikroorganismy (materiál bude vykazovat bakteriocidní účinky), případně prachové roztoče produkující alergeny.

S ohledem na velmi malou tloušťku nanovlákenné vrstvy (0,1 až 100 pm) a plošnou hmotnost vrstvy (0,1 až 5 g/m²) a z této skutečnosti vyplývajících nedostatečných mechanických vlastností této vrstvy musí být nanovlákenná vrstva uložena na nosné vrstvě a s výhodou opatřena ještě krycí vrstvou. Bariérová textilie s obsahem nanovláken má tedy podobu sendviče.

Velikost pórů nanovlákenné vrstvy v sendviči, kde průměrná tloušťka nanovláken je cca 100 až 150 nm, je 0,1 pm až 5 pm v jedné vrstvě, převážně se však pohybují pod hranicí 1 pm.

Velikost bakterií se pohybuje v jednotkách mikrometrů 2 až 5 pm (E.coli 5 pm). Velikost vírů se pohybuje v rozmezí 50 až 800 nm (chřipkový RNA virus Orthomixoviridae 80 nm). Velikost alergenů, které produkují prachoví roztoči, se pohybuje v rozsahu 10 až 40 pm.

Pro záchyt bakterií bude tedy dostatečný bariérový materiál s obsahem nanovlákenné vrstvy (vyrobené s výhodou z hydrofobního polymeru) s průměry vláken mezi 150 až 500 nm, porozitou cca 200 nm až 5 pm a plošnou hmotností vrstvy cca 0,05 až 0,2 g/m². Pokud budou mít vlákna ve vrstvě průměry menší než 100 nm, může být plošná hmotnost vrstvy umožňující dosažení požadovaného záchytu nižší, 0,03 až 0,1 g/m². Z tohoto bariérového materiálu lze vyrábět operační oděvy, roušky, pláště, operační krytí do čistých prostor.

Pro záchyt virů je třeba použít bariérový materiál s obsahem nanovlákenné vrstvy (vyrobené s výhodou z hydrofobního polymeru) s průměry vláken mezi 50 až 150 nm, porozitou cca 50 nm až 1 pm a plošnou hmotností vrstvy cca 0,05 až 0,2 g/m². Z tohoto bariérového materiálu lze vyrábět roušky na ochranu dýchacího ústrojí a opět operační oděvy, roušky, pláště, operační krytí do čistých prostor.

Pro záchyt alergenů je dostatečný bariérový materiál s obsahem nanovlákenné vrstvy (vyrobené s výhodou z hydrofilního polymeru PA6 ze skupiny polyamidů) s průměry vláken mezí 100 až 500 nm a porozitou 200 nm až 5 pm a plošnou hmotností 0,03 až 0,1 g/m². Pokud budou mít vlákna ve vrstvě průměry menší než 100 nm, může být plošná hmotnost vrstvy umožňující dosažení požadovaného záchytu nižší, 0,03 až 0,1 g/m². Z tohoto materiálu lze vyrábět potahy na matrace, přikrývky a polštáře, potahy na polstry židlí, křesel, atd.

Pro výrobu bariérového materiálu s obsahem nanovláken je možné s výhodou použít hydrofobního polymeru z polyuretanu nebo fluorpolymeru PVDF, případně jejich kopolymeru, kdy nanovlákenná vrstva s průměry vláken 150 až 500 nm a plošnou hmotností mezi 2 až 10 g/m² vytvoří dostatečnou bariéru proti průniku vody.

Mechanický záchyt mikroorganismů a alergenů může být podpořen přídavkem biologicky aktivního aditiva do struktury nanovláken, které bude zachycené mikroorganismy aktivně hubit. V případě vírů a bakterií může být součástí nanovlákenného materiálu antimikrobiální látka (stříbro, chlorhexidine, kvartemí soli, apod.). V případě bariérových materiálů zachycujících alergeny může být součástí nanovlákenné vrstvy akaricid, který bude při kontaktu hubit roztoče - původce alergenů (benzyl benzoát, sulfid). Pro dosažení biologického účinkuje vhodný přídavek antimikrobiální látky v jednotkách 100 ppm až 5 % látky na sušinu polymeru do zvlákňovacího roztoku.

Nanovlákenné vrstvy jsou připravovány z roztoků organických polymerů (PA6, PAN, PUR, PVDF atd.) metodou bezjehlového elektrospiningu.

Pro výrobu bariérových textilií určených jako materiály na výrobu chirurgických plášťů, roušek je vhodné použít hydrofobní polymery (např. PVDF, PUR, atd.). Hydrofobní polymer je také

-4CZ 22513 Ul vhodné použít pro materiály určené jako bariéry pro průnik kapalin. Lze dosáhnout odolnosti proti pronikání vody, měřeno metodou vodního sloupce 3000 mm a více. U materiálů určených jako bariéry pro prostup alergenů z lůžkovin a matrací je možné využít nanovlákna z polymerů PA6, PAN, PET atd.

S ohledem na velmi malou tloušťku nanovlákenné vrstvy (0,1 až 10 pm) a z této skutečnosti vyplývajících nedostatečných mechanických vlastností této vrstvy musí být nanovlákenná vrstva uložena na nosné vrstvě (substrátu) a s výhodou opatřena ještě krycí vrstvou. Nezbytnost nosné vrstvy vyžaduje i samotný princip výroby, kdy nanovlákenná vrstva je z roztoku polymeru zvlákňována na nosnou vrstvu (substrát). Krycí vrstvou je nanovlákenná vrstva překryta z důvodu ochrany zachování její homogenity a tedy bariérových vlastností nanovlákenné vrstvy při jejím dalším zpracování do finálního produktu (stříhání, šití, svařování) a i při samotném používaní.

Výsledný produkt má podobu sendviče obsahujícího - substrát/ nanovlákenná vrstva/ krycí vrstva, případně substrát/ nanovlákenná vrstva/ nanovlákenná vrstva/ krycí vrstva. Důvodem výroby dvou nanovlákenných vrstev mohou být odlišné fyzikální vlastnosti použitých polymerů (hydrofobicita/hydrofilicita), případně dosažení různé porozity vrstev ze stejných polymerů, obsah biologicky aktivního aditiva pouze na jedné straně nanovlákenné vrstvy.

V případě potřeby zajištění dobré adheze nanovlákenné vrstvy k substrátu při její výrobě je možné využít roztok adheziva, které je homogenně nanášeno na substrát, na který se ukládají nanovlákna. Soudržnost ochranné vrstvy s nanovlákennou vrstvou a substrátem je zajištěna principem laminace. K laminaci mohou být využita adheziva (prášky, pasty) nebo může dojít k laminaci pouze na principu působení tepla a tlaku.

Substrát (nosný materiál), navinutý na roli, prochází komorou, ve které probíhá výroba nanovláken metodou elektrostatického zvlákňování. Krycí materiál, odvíjený z role, je následně posypán definovaným množstvím adheziva. Ke spojení zvlákněného substrátu a krycí vrstvy dochází v laminačním stroji působením teploty a případně tlaku. Výsledný sendvič je navinut na roli. Proces výroby sendviče může být kontinuální (výše popsaný proces) nebo diskontinuální. V případě diskontinuálního procesuje nejprve substrát zvlákněný nanovlákennou vrstvou a navinutý na roli. Z této role je následně substrát odvíjen a spojován s krycí vrstvou procesem laminace.

Nosný materiál (substrát) je textilie, na kterou je nanášena bariérová nanovlákenná vrstva. Jako substrát je možné použít různé typy textilií. Výběr vhodné textilie souvisí s očekávanými užitnými parametry produktu a pořizovací cenou materiálu. Pro jednorázově použitelné produkty (chirurgické pláště, roušky, ochranné kryty madrací proti kapalinám) je z technických i ekonomických důvodů vhodné použít netkané textilie typu spunbond, spunbond/meltblown, bikomponentní spunbond. Tyto textilie mají potřebné mechanické vlastnosti (pevnost), prodyšnost, rozměrovou stabilitu v tahu, aby při zpracování a používání produktů nedošlo k poškození nanovlákenné vrstvy a tudíž ztrátě bariérových schopností materiálu. Nespornou výhodou využití netkaných textilií je jejich nízká výrobní cena. Spunbondy jsou vyráběny v plošných hmotnostech 10 až 100 g/m². Jako vhodné substráty se jeví materiály s plošnou hmotností 18 až 35 g/m², na krycí vrstvu jsou dostatečné materiály 10 až 20 g/m².

Substrátem i krycí vrstvou může být také tkanina s dostatečnou rozměrovou stabilitou (plošná hmotnost 35 až 150 g/m²), nicméně její výrobní cena je několikanásobně vyšší. Oproti netkaným textiliím má však výhodu v omaku a jedná se o materiál, který je tradičně v oblasti bytového textilu používaný.

Jak již bylo uvedeno, nanovlákenná vrstva je vyrobena z roztoku nebo taveniny polymeru (PA, PUR, PAN, PET, PP, atd.) procesem elektrostatického zvlákňování na bezjehlové technologii a je v průběhu procesu své výroby ukládána na nosný materiál (substrát). Výběr polymeru vhodného k výrobě nanovlákenné vrstvy pro bariérové textilie je ovlivněn možností dosažení požadované porozity vrstvy s ohledem na velikost zachycovaných mikroorganismů a alergenů. Tloušťka vrstvy (plošná hmotnost) se odvíjí od požadavků na bariérové vlastnosti materiálu. Tato vrstva může obsahovat biologicky aktivní aditiva - antímikrobiální látky v případě využití bariérových textilií pro výrobu lékařských plášťů, roušek, operačního krytí, - akaricidy v případě výroby bariérových textilií, neumožňujících prostup alergenů.

-5CZ 22513 Ul

Krycí vrstvou mohou být opět různé typy netkaných textilií, případně tkanin. Výběr textilie souvisí s dosažením požadovaných parametrů finálního produktu a s ohledem na dosažení konkurenceschopné ceny produktu na trhu.

a) Aplikace bariérových textilií v produktech operační oděvy do čistých prostor, používané jako zdravotnické prostředky (operační rouška, plášť) - bariéry proti průniků mikroorganismů (bakterií, virů).

Příklad 1

Sendvič netkaná textilie typu spunbond - nanovlákenná vrstva - netkaná textilie typu spunbond. Plošná hmotnost spunbondu (substrát i krycí vrstva) 10 až 50 g/m², nanovlákenná vrstva z hydrofobního polymeru (PVDF, PUR, PP atd.) plošná hmotnost nanovlákenná vrstvy 0,05 až 0,2 g/m², průměry vláken 150 až 170 nm, adheze mezi jednotlivými vrstvami je zajištěna adhezivem nebo laminací, případně kombinací obou postupů. Optimální kombinace z pohledu užitných vlastností a výrobní ceny: substrát spunbond 20 g/m², nanovlákenná vrstva PVDF 0,1 g/m² o tloušťce 170 nm, krycí vrstva spunbond 15 g/m²).

Jako substrát nebo krycí i vrstva může být použita jiná netkaná textilie např. meltblown nebo spunbond/meltblown. Nanovlákenná vrstva může obsahovat antimikrobiální látky (stříbro v nanokrystalické nebo mikrokrystalické formě, chlorhexidine, kvartemí soli,atd.)

Příklad 2

Sendvič netkaná textilie typu spunbond - první nanovlákenná vrstva - druhá nanovlákenná vrstva - netkaná textilie typu spunbond, Plošná hmotnost spunbondu (substrát i krycí vrstva) 10 až 50 g/m², první nanovlákenná vrstva z hydrofobního polymeru (PVDF, PUR, atd.) plošná hmotnost 0,02 až 0,1 g/m² a průměry vláken 150 až 170 nm, druhá nanovlákenná vrstva z hydrofilního polymeru (PA, PVA, atd.) plošná hmotnost 0,02 až 0,1 g/m² a průměry vláken 50 až 250 nm. Adheze mezi jednotlivými vrstvami je zajištěna nanesením adheziva na substrát před jeho povlákněním nebo laminací sendviče, případně kombinací obou postupů. Optimální kombinace z pohledu užitných vlastností a výrobní ceny: substrát spunbond 20 g/m², první nanovlákenná vrstva PVDF 0,1 g/m², druhá nanovlákenná vrstva PA6 0,05 g/m², krycí vrstva spunbond SB 15 g/m².

První a druhá nanovlákenná vrstva se liší použitým polymerem (např. hydrofobní PVDF nebo PUR a hydrofilní PA6), anebo porozitou v případě použití stejného polymeru např. PA6 s průměry vláken 100 nm (porozita 0,1 až 2 pm) a PA6 s průměry vláken 200 nm (porozita 0,5 až 5 pm).

Alternativně první nebo druhá nanovlákenná vrstva obsahuje antimikrobiální látky (stříbro v nanokrystalické nebo mikrokrystalické formě, chlorhexidine, kvartemí soli, atd.).

b) Aplikace bariérových textilií v produktech potahů a povlaků na lůžkoviny, matrace, nábytkové čalounění, bytový textil - bariéry proti průniku alergenů a roztočů.

Příklad 3

Sendvič netkaná textilie typu spunbond - nanovlákenná vrstva - netkaná textilie typu spunbond. Plošná hmotnost spunbondu (substrát i krycí vrstva) 15 až 50 g/m², nanovlákenná vrstva z hydrofilního nebo hydrofobního polymeru (PA, PAN, PVDF, PET, PP, atd.) plošná hmotnost 0,05 až 0,3 g/m², průměry vláken 100 až 500 nm, optimálně 100 nm. Adheze mezi jednotlivými vrstvami je zajištěna nanesením adheziva na substrát před jeho povlákněním nebo laminací sendviče, případně kombinací obou postupů. Optimální kombinace z pohledu užitných vlastností a výrobní ceny: substrát spunbond 20 g/m², nanovlákenná vrstva PA6 0,1 g/m², krycí vrstva nebo vrstvy spunbond 20 g/m².

Nanovlákenná vrstva může obsahovat akaricidy (benzyl benzoát, sulfid).

-6CZ 22513 Ul

Substrát nebo ochranná vrstva anebo obě vrstvy jsou tkaniny, plošná hmotnost 50 až 150 g/m², adheze mezi jednotlivými vrstvami je zajištěna nanesením adheziva na substrát před jeho povlákněním nebo lamínací sendviče, případně kombinací obou postupů. Optimální kombinace z pohledu užitných vlastností a výrobní ceny: substrát spunbond 20 g/m², nanovlákenná vrstva PA6 0,1 g/m², krycí vrstva jemná tkanina v plátnové vazbě (cca 45 osnovních a 30 útkových nití v cm², jemnost příze 10 až 15 Tex).

c) Aplikace bariérových textilií v produktech ochranné kryty matrací proti kapalinám (ochrana proti průniku fyziologických tekutin (krev, moč), nápojů (káva, čaj, slazené a iontové nápoje), vody.

Příklad 4

Sendvič netkaná textilie typu spunbond - nanovlákenná vrstva - netkaná textilie typu spunbond. Plošná hmotnost spunbondu (substrát i krycí vrstva) 15 až 50 g/m², nanovlákenná vrstva z hydrofobního polymeru (PVDF, PUR, PP atd.) plošná hmotnost 1 až 10 g/m², průměry vláken 100 až 500 nm, adheze mezi jednotlivými vrstvami je zajištěna nanesením adheziva na substrát před jeho povlákněním nebo lamínací sendviče, případně kombinací obou postupů. Optimální kombinace z pohledu užitných vlastností a výrobní ceny: substrát spunbond 20 g/m , nanovlákenná vrstva PVDF 4 g/m² tloušťky 150 nm, krycí vrstva spunbond 20 g/m²).

Alternativně substrát nebo ochranná vrstva anebo obě vrstvy jsou tkaniny, plošná hmotnost 50 až 250 g/m², adheze mezi jednotlivými vrstvami je zajištěna adhezivem nebo lamínací, případně kombinací obou postupů. Optimální kombinace z pohledu užitných vlastností a výrobní ceny: substrát spunbond 20 g/m², nanovlákenná vrstva PVDF 4 g/m², krycí vrstva jemná tkanina v plátnové vazbě (cca 45 osnovních a 30 útkových nití v cm², jemnost příze 10 až 15 Tex).

Technické řešení je využitelné v produktech bariéry proti průniků mikroorganismů (bakterií, virů) v operační oděvech určených do čistých prostor, používaných jako zdravotnické prostředky (operační rouška, plášť, operační krytí). Bariérová textilie může být použita k výrobě celého produktu, případně pouze k Části produktu (přední díl operačního pláště, výztuž v okolí operační rány, apod. Tato textilie je dále využitelná v produktech, plnících funkci bariéry proti průniku alergenů a roztočů, jako jsou povlaky na lůžkoviny (polštář, deka), potahy na matrace (matrace je celá nebo částečně uzavřena do potahu). Mohou být součástí nábytkového čalounění a vrchních potahů židlí, křesel, matrací apod. Mohou být použity rovněž jako samostatná vrstva pod vrchní vrstvou nábytkového čalounění nebo potahů, případně mohou být součástí dalších bytových textilií typu závěsy, záclony. U bariérových textilií, které jsou určeny jako bariéra proti průniku alergenů a roztočů lze s výhodou využít i jejich bariérové vlastnosti proti průniku kapalin v případě, že nanovlákenná vrstva byla vyrobena z hydrofobního polymeru. Tyto textilie mohou být použity jak na potahy matrací, ale i jako součást nábytkového čalounění a potahů.

Bariérové textilie, které jsou určeny jako bariéry proti průniku kapalin, lze využít na potahy matrací, lůžek, křesel a židlí (jejich textilní část je celá nebo částečně uzavřena do potahu).

Claims (9)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Bariérová textilie s nanovlákennou vrstvou pro mechanický záchyt organické hmoty, vyznačující se tím, že je tvořena sendvičem, obsahujícím nosný materiál z netkané textilie typu spunbond o plošné hmotnosti 15 až 50 g/m², na kterém je uspořádána alespoň jedna nanovlákenná vrstva, jejíž vlákna jsou vybraná ze skupiny zahrnující hydrofilní polymer, hydrofobní polymer nebo v případě dvou vrstev zahrnující kombinaci hydrofilního polymeru v jedné vrstvě a hydro fobního polymeru ve druhé vrstvě, kde nanovlákenná vrstva je opatřena ochrannou krycí vrstvou, přičemž jednotlivé vrstvy sendviče jsou vzájemně propojeny, a nanovlákenná vrstva, vytvářející bariéru proti průniku alergenů, produkovaných prachovými roztočí, materiá-7CZ 22513 Ul lem povlaku matrací, polštářů, ložního povlečení nebo bytového textilu, je tvořena organickým polymemím materiálem o plošné hmotnosti 0,05 až 0,3 g/m² a tloušťce v rozsahu od 90 do 150 nm, přičemž krycí vrstva je vybrána ze skupiny, zahrnující netkanou textilii typu spunbond, typu meltblown, tkaninu z bavlny a/nebo směsi bavlny a polyesteru.
2. 2. Bariérová textilie podle nároku 1, vyznačující se tím, že nanovlákenná vrstva je z hydroíilního polymeru PA6 ze skupiny polyamidů.
3. 3. Bariérová textilie podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že plošná hmotnost nanovlákenné vrstvy je v rozsahu od 0,1 až 0,15 g/m² a její tloušťka v oblasti 100 nm.
4. 4. Bariérová textilie podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že nanovlákenná vrstva zahrnuje přídavek akaricidů.
5. 5. Bariérová textilie s nanovlákennou vrstvou pro mechanický záchyt organické hmoty, vyznačující se tím, že je tvořena sendvičem, obsahujícím nosný materiál z netkané textilie typu spunbond o plošné hmotnosti 15 až 50 g/m², na kterém je uspořádána alespoň jedna nanovlákenná vrstva, vytvářející bariéru proti průniku mikroorganismů, zahrnujících bakterie a viry, materiálem chirurgických plášťů, roušek, krytí nebo biologických filtrů, kde tato nanovlákenná vrstva je tvořena organickým hydrofobním polymemím materiálem z polyuretanu nebo fluorpolymeru PVDF, případně jejich kopolymerů, o plošné hmotnosti 0,05 až 0,2 g/m² a tloušťce v rozsahu od 100 do 250 nm, přičemž jednotlivé vrstvy sendviče jsou vzájemně propojeny.
6. 6. Bariérová textilie podle nároku 5, vyznačující se tím, že plošná hmotnost nanovlákenné vrstvy je 0,1 až 0,15 g/m² a její tloušťka je v rozsahu 150 až 170 nm.
7. 7. Bariérová textilie podle některého z nároků 5a 6, vyznačující se tím, že nanovlákenná vrstva zahrnuje přídavek antimikrobiální látky.
8. 8. Bariérová textilie s nanovlákennou vrstvou proti průniku tekutin, zejména fyziologických tekutin, vyznačující se tím, že je tvořena sendvičem, obsahujícím nosný materiál z netkané textilie typu spunbond o plošné hmotnosti 15 až 50 g/m², na kterém je uspořádána alespoň jedna nanovlákenná vrstva z vláken z hydrofobního polymeru, z polyuretanu nebo fluorpolymeru PVDF, případně jejich kopolymerů, o plošné hmotnosti 2 až 10 g/m² a tloušťce 100 až 250 nm, přičemž jednotlivé vrstvy sendviče jsou vzájemně propojeny.
9. 9. Bariérová textilie podle nároku 8, vyznačující se tím, že tloušťka nanovlákenné vrstvy je v oblasti 170 nm.